基于FSS的双频absber研究与设计开题报告

全文总字数：2562字

1. 研究目的与意义

频率选择表面（frequency selective surfaces简称fss）是一种由谐振单元按特定排列方式而成的二维周期结构，它对某些频段内的电磁波几乎全透过，而对另一些频段内的电磁波则呈现全反射的特性，实质上是一个开放空间的电磁滤波器。频率选择表面本身不吸收能量，它最主要的特征是能对不同频率、入射角以及极化状态下的电磁波呈现滤波特性。fss应用十分广泛，其范围涉及到电磁隐身、电磁兼容、军事通信、电子对抗等许多领域。

而要实现电磁隐身就需要用到电磁波吸收材料，电磁波吸收材料是一种吸收入射电磁波的能量并且把其转化成其他能力的材料，传统的微波吸波器一般是基于有损耗的金属材料来设计的在特定的频率范围具有吸收电磁场波的功能。自landy首先提出并且被许多研究者实验证明和理论解释从微波到可见波的完美电磁吸波器已经被设计出来了。在thz波段开发这种装置具有很大的吸引力，因为在这个频率段的强大的吸波材料通常是在大自然是非常罕见的，电磁波吸波器的吸收性能取决于单元的周期结构和单元结构的安排，双波段，三波段，多波段和宽带电磁波吸波器在单波段吸波器被设计和制造之后被提出。

2. 国内外研究现状分析

早在二次世界大战期间，美、英、德等国出于各自的军事目的，针对雷达电子侦察和反侦察开始对电磁波吸收材料进行大量探索工作。美国于60年代开始把吸波材料应用于空军的f-14、f-15、和f-18战斗机和f-117a隐形飞机上。80年代以来，世界各国投入巨资加大对吸波材料的研究的力度，中国也将其列入九五攻关课题。

2008年，nathan i.landy等人已经成功设计出了基于人工电磁媒质的单波段吸波器，谐振频率为1.12thz，吸收率在87%左右，文章已经发表在optical society of america国际刊物上，此文章已经证明通过控制谐振单元的几何结构和尺寸能够使得其在thz频段内具有特定的超材料电磁响应特性。

3. 研究的基本内容与计划

频率选择表面是一种空间滤波器，和普通电路中所采用的滤波器不同之处在于fss的特性会随着入射波极化方式和入射角度的变化而改变，这样在设计fss时就要选取合适的结构和参数，使得所设计的fss对不同入射角度，不同极化方式的电磁波都具有稳定的传输特性。本文通过仿真软件hfss分析了不同结构的fss、尺寸、介质衬底的厚底、衬底的介电常数、入射波的极化方式和入射角度对该频率选择表面的频率响应特性的影响。

本文要设计基于fss的双频thz空间滤波器，吸收频率分别为1.5thz和3.0thz，为了设计出高性能的吸波器，我的计划如下：

3月上旬~3月中旬：阅读大量的文献资料，学习fss和吸波器的基本概念和相关理论知识；

4. 研究创新点

虽然多种基于电磁媒质的thz吸波器已经被设计出来，但是其中还存在许多不足：

1. 贴片结构比较复杂，在加工制造的时候存在极大困难，并且由此会带来很大的误差；